Явление интерференции
1 Сущность и условия наблюдения интерференции
Сложение двух гармонических колебаний в точке. Интерференционный член
Роль поляризации и стабильности разности фаз
Функция видности:
определение
частный случай двух гармонических линейно поляризованных волн
Оптическая разность хода
2 Интерференция волн двух точечных источников, колеблющихся с постоянной разностью фаз.
Пространственное распределение средней интенсивности
Вывод условия интерференционных максимумов и минимумов. Порядок максимума и разность хода.
3 Интерференция двух плоских монохроматических волн, распределение интенсивности, ширина интерференционной полосы.
4 Классические интерференционные опыты.
Трудности постановки интерференционных экспериментов в оптике по сравнению с радиочастотным диапазоном.
Опыт Юнга.
Распределение средней интенсивности. Ширина полосы.
Видность интерференционных полос.
Допустимый размер источника.
Роль немонохроматичности. Окраска интерференционных картин. Связь максимального порядка интерференции с немонохроматичностью.
Зеркала Френеля. Ширина полосы, допустимый размер источника, роль немонохроматичности.
Бипризма Френеля.
Распределение средней интенсивности. Ширина полосы. Допустимый размер источника. Роль немонохроматичности
Зеркало Ллойда.
Распределение средней интенсивности. Главный максимум – тёмный. Ширина полосы. Размер источника и максимальный порядок полос. Роль немонохроматичности
Билинза Бийе. Ширина полосы, допустимый размер источника.
Интерференционный опыт Поля. Ширина полосы.
Опыт Меслина. Форма полос. Главный максимум – тёмный.
Опыт Линника. Форма полос.
5 Параметры когерентности волнового поля.
Объём когерентности. Площадка когерентности. Радиус, площадь и длина когерентности.
Зависимость параметров когерентности от расстояния до объёмного источника.
6 Интерференция в тонких плёнках и пластинках
Разность фаз при отражении плоской волны от плоскопараллельной пластинки.
Полосы равного наклона и условия их наблюдения
Полосы равной толщины и условия их наблюдения
Кольца Ньютона
Диэлектрические (многослойные) зеркала и фильтры
7 Двухлучевые интерферометры.
Интерферометр Майкельсона. Работа в режиме наблюдения полос равного наклона и равной толщины
Интерферометр Рэлея
8 Многолучевые интерферометры. Интерферометр Фабри-Перо. Распределение интенсивности, угловая дисперсия и разрешающая способность.
9 Стоячая световая волна. Опыт О.Винера. Химическое действие оказывает электрическое поле.
10 Сохранение энергии при интерференции
Дифракция
1 Принцип Гюйгенса-Френеля.
Формулировка. Интеграл Френеля.
Применение в задаче о распространение света точечного источника. Зоны Френеля.
Дифракция сферической волны на круглом отверстии, условие наблюдения максимумов и минимумов на оси.
Векторная диаграмма (спираль Френеля).
Дифракция сферической волны на круглом экране, пятно Пуассона
Зонная пластинка. Фазовая пластинка. Линза Френеля.
2 Дифракция Фраунгофера
Условие, когда волны можно считать плоскими. Пределы геометрической оптики, дифракции Френеля, дифракции Фраунгофера в задачах дифракции.
Дифракция плоской волны на щели
Прямое и наклонное падение, распределение интенсивности по углу, допустимый угловой размер источника света. Условие максимумов. Ширина максимумов.
Дифракция плоской волны на прямоугольном отверстии. Условие максимумов. Распределение интенсивности по углу.
Дифракция плоской волны на решётке
Распределение интенсивности по углу. Главные и побочные максимумы. Объяснение побочных максимумов с помощью векторных диаграмм.
Скользящее падение света на решётку. Возможность использования для спектрального рентгеновского анализа.
Фазовая дифракционная решётка (устройство и принцип действия)
3 Характеристики спектральных аппаратов
Принцип действия
Угловая, линейная дисперсия, разрешающая способность, спектральная область дифракционной решётки.
Недостатки метода Гюйгенса-Френеля.